RU2799466C2 - Способ и устройство для выравнивания проволоки или ленты - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при выравнивании проволоки или ленты правильными роликами (3, 4, 6, 10) волочильного устройства. Часть роликов автоматически регулируют по модели, которая на основании исходных данных материала (1) и установленных при прохождении через волочильное устройство данных материала и волочильного устройства определена стохастической. Положение по меньшей мере одного правильного ролика постоянно адаптируется на основании указанных данных, которые являются показательными для достигнутой прямолинейности. Измеряют величину и направление воздействующих на правильные ролики сил на роликах, и/или температуру материала перед и после прохождения через систему правильных роликов, и/или положение материала после каждого из правильных роликов. Измеренные значения вводят в модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правильных роликов. В результате обеспечивается заданная прямолинейность выровненного материала. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к способу выравнивания проволоки или ленты посредством волочильного устройства с воздействующими со смещением на противоположных сторонах проходящего материала правúльными роликами, из которых некоторые, в зависимости от модели, которая на основании исходных данных материала и установленных при его прохождении через волочильное устройство данных материала и волочильного устройства, определена стохастической, автоматически регулируется таким образом, что выполняются требования по прямолинейности, причём положение, по меньшей мере, одного правúльного ролика постоянно адаптируется на основании указанных, зарегистрированных при прохождении через волочильное устройство данных, которые являются показательными для достигнутой прямолинейности.

Такой способ описан в DE-А-196 53 569. Этот документ раскрывает, однако, лишь в общих чертах измеренные во время прохождения процесса выравнивания характеристики продукта и/или процесса, которые в режиме on-line вводятся в модель и измеряют её, без уточнения необходимых для этого измерений. Также непонятно, соответственно, какое и, соответственно, в какой мере отклонение допускает модель от точной геометрии выравненного конечного продукта.

Изобретение ставит своей задачей представить замкнутый цикл автономного способа выравнивания соответствующего материала с неизвестной, переменной кривизной. Способ должен с большой степенью надёжности обеспечивать заданную прямолинейность выровненной проволоки.

Это достигается при вышеуказанном способе посредством того, что

(i) величина и направление воздействующих на правúльные ролики сил на самих правúльных роликах, и/или

(ii) температура материала перед и после прохождения через систему правúльных роликов, и/или

(iii) положение материала измеряется после каждого из правúльных роликов и полученные измеренные значения вводятся в модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правúльных роликов.

В предпочтительном варианте (ii) температура материала измеряется на выходе каждого правúльного ролика или каждого правúльного блока.

Измерение (i) воздействующих на правúльные ролики сил осуществляется в целесообразном варианте посредством расположенных на установочных винтах правúльных роликов тензометрических датчиков, которые измеряют изгибающие моменты в аксиальном, вертикальном и/или горизонтальном направлении.

Измерение (ii) температуры регистрирует введённую в подвергаемый выпрямлению материал энергию деформации. Посредством данного измерения, при необходимости, свойства материала, которые поступают в модель, могут быть скорректированы. Возможно, чтобы данное измерение производилось лишь в начале процесса выравнивания или для калибровки волочильного устройства.

Измерение (iii) положения материала осуществляется в целесообразном варианте после каждого из правúльных роликов посредством измерения отклонения материала от оси прохождения в направлении регулировки правúльных роликов. Для этих целей рассматриваются известные оптические или бесконтактные (к примеру, магнитные) способы измерения. Это относится также, кроме того, к целесообразному измерению возникающих на проходящем проволочном материале вибраций, измеренное значение которых также вводится в модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правúльных роликов. Возможно, что измерение положения (iii) производится лишь к началу осуществления способа с целью калибровки, в то время как в процессе работы, измерения воздействующих на правúльные ролики сил достаточно для осуществления способа в соответствии с изобретением.

В предпочтительном варианте материал проходит друг за другом два вышеупомянутых волочильных устройства, причём одно волочильное устройство имеет горизонтально расположенные правúльные ролики, а другое вертикально расположенные правúльные ролики.

Изобретение относится, кроме того, к устройству для осуществления способа в соответствии с изобретением с волочильным устройством с двумя расположенными напротив друг друга продольно смещёнными рядами безприводных правúльных роликов, которые в ходе процесса воздействуют на проходящую между рядами проволоку, для её выравнивания, причём некоторые правúльные ролики, в зависимости от модели, автоматически таким образом могут быть отрегулированы под материал, что выполняются требования по прямолинейности выходящего из волочильного устройства материала, причём модель, на основании введённых исходных данных проволоки и зарегистрированных в волочильном устройстве данных волочильного устройства и материала определена стохастической. Такое устройство упомянуто в цитируемом ранее документе DE-A-196 53 569.

Изобретение с использованием такого устройства состоит в том, что сначала воздействующие на материал правúльные ролики одного ряда имеют стационарные оси, а воздействующий затем на той же стороне материала правúльный ролик осуществлён с возможностью индивидуальной регулировки под проходящий материал и, что правúльные ролики противоположных рядов все осуществлены с возможностью регулировки под материал, причём воздействующие сначала на материал правúльные ролики этого ряда выполнены с возможностью совместной регулировки, а воздействующий затем на материал правúльный ролик того же ряда выполнен с возможностью индивидуальной регулировки, и причём величина и направление воздействующих на правúльные ролики сил посредством расположенных на них измерительных устройств, к примеру, тензометрических датчиков, а также температура материала посредством расположенных на входе и выходе волочильного устройства измерительных устройств могут быть измерены, причём все полученные измеренные значения могут быть поданы на модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правúльных роликов.

В альтернативном варианте осуществления изобретения температура материала на выходе из одного или нескольких правúльных роликов может быть измерена посредством, соответственно, расположенных там измерительных устройств, причём также все полученные измеренные значения могут быть поданы на модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правúльных роликов.

В следующем варианте осуществления положение материала на выходе из одного или нескольких правúльных роликов может быть измерено посредством, соответственно, расположенных там измерительных устройств, причём также все полученные измеренные значения могут быть поданы на модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правúльных роликов.

Изобретение поясняется чертежами на которых представлено следующее:

фиг.1 демонстрирует волочильное устройство с проходящей через него проволокой,

фиг.2 волочильное устройство по фиг.1 с отмеченными местами измерения сил, возникающих на отдельных правúльных роликах, и температурой,

фиг.3 демонстрирует правúльный ролик с расположенными на нём тензометрическими датчиками.

Волочильное устройство по фиг.1 и 2 имеет два расположенных по горизонтали со смещением относительно друг друга ряда горизонтальных правúльных роликов 3, 4, 6, 10. Один ряд захватывает выравниваемую проволоку снизу, а другой ряд захватывает выравниваемую проволоку сверху. Выравниваемым материалом 1 может быть также лента (не изображена); далее термином «материал» обозначается проволока или лента. Правúльные ролики 3, 4, 6, 10 не имеют привода вращения, через волочильное устройство в качестве материала 1 проводится проволока, которая посредством не изображённых подающих роликов перемещается в направлении стрелки 2. Обычно проволока проходит друг за другом два волочильных устройства, смещённых относительно друг друга, соответственно, на 90°, причём одно волочильное устройство имеет горизонтальные правúльные ролики, а другое волочильное устройство имеет вертикальные правúльные ролики. Главная рабочая зона изобретения принимает проволоку диаметром в диапазоне от примерно 4 мм до примерно 20 мм.

Оба первых правúльных ролика 3 нижнего на фиг.1 и 2 ряда имеют стационарные оси вращения. Следующий за ними нижний правúльный ролик 4 выполнен с возможностью регулировки при помощи обозначенного ссылочной позицией 5 установочного устройства непосредственно под проходящий материал 1. Первые три правúльных ролика 6 верхнего ряда выполнены с возможностью совместной регулировки под материал 1 и для этой цели располагаются на общем носителе 7, который выполнен с возможностью регулировки по высоте при помощи рычага 8 посредством исполнительного двигателя 9. Следующий за верхними правúльными роликами 6 верхний правúльный ролик 10 выполнен с возможностью регулировки при помощи обозначенного ссылочной позицией 11 установочного устройства непосредственно под материал.

Фиг.2 наглядно демонстрирует обозначенные литерой f величины различных воздействующих на отдельные правúльные ролики сил, а также значения температуры на материале 1 перед и после прохождения через систему правúльных роликов. В целом, материал 1 при выравнивании нагревается от комплекта правúльных роликов. Устройства для измерения температуры обозначены ссылочными позициями 16. Измерение температуры может осуществляться также на выходе каждого из правúльных роликов 3, 4, 6, 10.

Расположенные в конце на каждом из правúльных роликов 3, 4, 6, 10 измерительные устройства для установления положения проволоки на фиг.2 не обозначены. При этом речь идёт об известных оптических или магнитных измерительных устройствах, которые измеряют отклонение материала 1 от оси прохождения в направлении регулировки или параллельно направлению регулировки правúльных роликов 6, 4, 10, то есть в представленном случае в вертикальном направлении. Не изображено также устройство для измерения вибраций, которое в случае выравнивания рифлёной проволоки измеряет возникающие на проволоке вибрации, чтобы уменьшить величину образующегося при этом возмущающего воздействия.

Все вышеупомянутые измеряемые величины вводятся в управляющую регулировкой выполненных с возможностью регулировки правúльных роликов 6, 4, 10 модель.

Фиг.3 демонстрирует правúльный ролик 13 в увеличенном масштабе с расположенными на его установочном винте 12, соответственно, в пазу 15, тензометрическими датчиками 17. Для лучшего измерения сил и направлений действия сил, которые воздействуют на ролик, предусмотрено до четырёх тензометрических датчиков 17 в установочном винте 12 правúльного ролика. При этом тензометрические датчики 17 расположены параллельно друг другу в установочном винте 12. Далее они расположены вокруг оси установочного винта 12 с зазорами на четверть круга (со смещением на 90°). Вместо тензометрических датчиков 17, которые имеют преимущество в простоте осуществления и в достаточной точности измерения, могут использоваться и другие датчики для измерения давления и изгиба в установочных винтах 12 или на них, к примеру, также просто осуществляемые пьезодатчики.

Claims (12)

1. Способ выравнивания проволоки или ленты посредством волочильного устройства с воздействующими со смещением на противоположных сторонах проходящего материала (1) правильными роликами (3, 4, 6, 10), из которых некоторые, в зависимости от модели, которая на основании исходных данных материала (1) и установленных при его прохождении через волочильное устройство данных материала (1) и волочильного устройства определена стохастической, автоматически регулируют так, что выполняются требования по прямолинейности, причём положение, по меньшей мере, одного правильного ролика постоянно адаптируется на основании указанных зарегистрированных при прохождении через волочильное устройство данных, которые являются показательными для достигнутой прямолинейности, отличающийся тем, что

(i) величину и направление воздействующих на правильные ролики (3, 4, 6, 10) сил на самих правильных роликах, и/или

(ii) температуру материала (1) перед и после прохождения через систему правильных роликов (3, 4, 6, 10), и/или

(iii) положение материала (1) измеряют после каждого из правильных роликов (3, 4, 6, 10) и полученные измеренные значения вводят в модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правильных роликов (4, 6, 10).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру проволоки или ленты измеряют на выходе каждого правильного ролика (3, 4, 6, 10).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для определения воздействующих на правильные ролики (3, 4, 6, 10) сил посредством расположенных на установочных винтах (12) правильных роликов (3, 4, 6, 10) тензометрических датчиков (17) измеряют изгибающие моменты в аксиальном, вертикальном и/или горизонтальном направлении.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что измерение положения проволоки или ленты после каждого правильного ролика (3, 4, 6, 10) является измерением отклонения материала (1) от оси прохождения в направлении регулировки правильных роликов (3, 4, 6, 10) или параллельно ему.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что, дополнительно, измеряют возникающие на проходящей проволоке или ленте вибрации и измеренное значение также вводят в модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правильных роликов (4, 6, 10).

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что проволоку или ленту проводят друг за другом через два волочильных устройства, причём одно волочильное устройство имеет горизонтально расположенные правильные ролики (3, 4, 6, 10), а другое вертикально расположенные правильные ролики.

7. Устройство для осуществления способа выравнивания проволоки или ленты по любому из пп. 1-6, с волочильным устройством с двумя расположенными напротив друг друга продольно смещёнными рядами бесприводных правильных роликов (3, 4, 6, 10), которые предназначены для воздействия на проходящий между рядами материал (1) для его выравнивания, причём некоторые правильные ролики (6, 4, 10), в зависимости от модели, выполнены с возможностью автоматической регулировки под материал (1), при этом выполняются требования по прямолинейности выходящего из волочильного устройства материала, причём модель на основании введённых данных касательно свойств материала (1) и зарегистрированных в волочильном устройстве данных волочильного устройства и материала определена стохастической, отличающееся тем, что сначала воздействующие на материал (1) правильные ролики (3) одного ряда имеют стационарные оси, а воздействующий затем на той же стороне материала (1) правильный ролик (4) индивидуально осуществлён с возможностью регулировки под проходящий материал (1), причем все правильные ролики (6, 10) противоположного ряда выполнены с возможностью регулировки под материал (1), причём воздействующие сначала на материал (1) правильные ролики (6) этого ряда выполнены с возможностью совместной регулировки, а воздействующий затем на материал (1) правильный ролик (10) того же ряда выполнен с возможностью индивидуальной регулировки, и причём величина и направление воздействующих на правильные ролики (3, 4, 6, 10) сил посредством расположенных на них измерительных устройств, к примеру тензометрических датчиков (17), а также температура материала (1) посредством расположенных на входе и выходе волочильного устройства измерительных устройств (16) замеряются, причём все полученные измеренные значения могут быть поданы на модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правильных роликов (6, 4, 10).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что температура материала (1) на выходе из одного или нескольких правильных роликов (3, 4, 6, 10) измеряется посредством, соответственно, расположенных там измерительных устройств, причём также все полученные измеренные значения подаются на модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правильных роликов (6, 4, 10).

9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что положение материала (1) на выходе одного или нескольких правильных роликов (3, 4, 6, 10) измеряется посредством, соответственно, расположенных там измерительных устройств, причём также все полученные измеренные значения подаются на модель, которая управляет регулировкой выполненных с возможностью регулировки правильных роликов (6, 4, 10).

Images